[发明专利]一种基于通信注入波形的多电源供电防越级跳闸系统以及跳闸方法

说明书

本发明涉及一种基于通信注入波形的多电源供电防越级跳闸系统，所述跳闸系统包括安装于各出线、进线、母联开关处的继电保护装置和与各继电保护装置进行通信的保护服务器，保护服务器与继电保护装置采用光纤进行全双工通信，一段母线区域配置一台，保护服务器上与进线、出线开关对应的光纤接口唯一，与母联开关对应的光纤接口分为A口和B口，A口用于连接本段母线处的继电保护装置，B口用于连接相邻母线的保护服务器。本发明中各继电保护装置采用分布式处理控制，集中的保护服务器只负责数据收发，无需进行信息处理和供电拓扑的识别，且该方法不需系统电压参与判别。

技术领域

本发明属于电力系统继电保护领域，具体涉及一种基于通信注入波形的多电源供电防越级跳闸方法及系统。

背景技术

随着社会发展，人们对供电可靠性要求越来越高，尤其在医院、政府等重要机构和舰船、营区等重要独立供电区域。针对安全可靠性要求特别高的特种负荷目前一般采用多电源供电方式，由多个不同性质的电源对同一负荷供电，既可分列运行亦可并列运行。但由于供电线路较短，级数较多，线路末端发生短路故障时，各级继电保护装置检测到的短路电流相差不大，利用电流幅值来判断故障时容易发生越级跳闸现象，而过多的时间级差又将导致切除故障的时间增长。

目前针对单电源点的配电网防越级跳闸方法较多，采用的算法各有特点，能够解决常规辐射型配网的越级跳闸问题，但是对于多电源点的供电系统，目前解决方案不多且较为复杂。公告号为CN105914721A的专利文献《一种用于多电源配电网络的防越级跳闸系统及其保护方法》公开了一种基于通信网络式的多电源防越级跳闸系统，采用通信方式实现逐级闭锁，其对于多电源点的闭锁关键在于方向元件的判别，而方向元件指的是功率潮流方向，需要采集开关电压，计算电压与电流的相角。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供了一种只通过多电源供电系统中各节点故障电流判别故障点位置的防越级跳闸方法，以解决故障时流过保护装置电流幅值、角度的不确定性，导致原有的继电器保护和馈线自动化误动或拒动，传统的过电流算法失效,不满足供电可靠性要求的问题。本发明中各继电保护装置采用分布式处理控制，集中的保护服务器只负责数据收发，无需进行信息处理和供电拓扑的识别，且该方法不需系统电压参与判别。

本发明针对的多电源供电系统由多段母线、多电源组成，供电电源与母线的连接由进线开关控制，母线间连接由母联开关控制，负荷通过出线开关连接在各段母线上。

为了解决上述技术问题，本发明的一种基于通信注入波形的多电源供电防越级跳闸系统，所述跳闸系统包括安装于各出线、进线、母联开关处的继电保护装置和与各继电保护装置进行通信的保护服务器，每个开关配置一台继电保护装置，每段母线配置一台保护服务器，保护服务器上具有多个通信接口，其中进线通信接口、出线通信接口与本段母线进线和出线继电保护装置一一对应，母联通信接口分为A、B口，A口用于连接本段母线处的继电保护装置，B口用于连接相邻母线的保护服务器。多电源点供电系统正常工作时，各电源同时给负荷供电，负荷侧发生短路故障时，多个供电电源均会给故障点提供短路电流。此时，正常支路的出线开关继续流过负荷电流，电流大小和方向不变，故障支路的出线开关流过负荷电流和故障电流，电流大小变大，方向不变；进线开关将流过故障电流和负荷电流，电流的大小变大，方向不变；母联开关将流过故障电流和负荷电流，电流大小和方向变化不确定。

一种基于通信注入波形的多电源供电防越级跳闸方法，所述方法包括以下步骤：定义：电流相角指流过本开关的电流与基准波形的角差；相角突变指电流相角本周期与上一周期的角度变化超过90度；继电保护装置的电流互感器安装方向统一，定义电源测流向本段母线的负荷为正方向；电流方向一致指对应相别电流相角差在90度以内，方向不一致指对应电流相角差在90度以外。

S1：继电保护装置具有全网唯一ID地址，根据固有采样频率采集各开关处的三相电流；